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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 81
54數(shù)字音頻技術(shù)(第6版 33輸入低通濾波器 輸入音頻信號(hào)可能含有高于奈奎斯特(半采樣)頻率的高頻內(nèi)容。為了確保遵守奈奎斯特定理,因此也就防止了混疊,數(shù)字音頻系統(tǒng)必須對音頻輸入信號(hào)進(jìn)行帶寬限制,消除高奈奎斯特頻率的高頻內(nèi)容。這可以通過一個(gè)輸入低通濾波器來完成,有時(shí)候它被稱為抗混疊濾波器。在采樣頻率為48kHz的系統(tǒng)中,理想的濾波器截止頻率為24k憶z。輸入低通濾波器必須衰減掉高于半采樣...
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第3章數(shù)字音頻錄音55 式響應(yīng)所引起的相位非線性等問題,模擬濾波器會(huì)使用更為傾斜緩和的截止特性。不過,在半采樣頻率處截止的低階濾波器將會(huì)對很多音頻頻率產(chǎn)生滾降,因此其通帶必須擴(kuò)展到更高的頻率處。為了避免混疊,必須向上延伸采樣頻率以確保濾波器在半采樣頻率處有足夠的衰減。所需的更高采樣頻率可能是磚墻式濾波器所需采樣頻率的3倍。不過,這將增加對數(shù)據(jù)帶寬的需求。為了限制采樣頻率并充分利用半采樣頻率...
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56數(shù)字音頻技術(shù)(第6版 諧振峰可以恰好位于截止頻率以 而對通帶響應(yīng)進(jìn)行平滑,同時(shí)不影響滾降斜 巴特沃思濾波器就能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。不過,為了獲得陡峭的截止特性和較深的阻帶,需要使用個(gè)高階濾波器。例如,要想實(shí)現(xiàn)過渡帶 頻程的40寬、阻帶衰減為80dB的設(shè) 需要使用一個(gè)33階的巴特沃思濾波器 可以設(shè)計(jì)出一個(gè)具有狹窄過渡帶的濾波器,但這是以通帶的頻率響應(yīng)為代價(jià)的。通過把諧振峰放 ...
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第3章數(shù)字音頻錄音5 響應(yīng)和輸出響應(yīng)如圖3.5月 輸出信號(hào)是一個(gè)中間信號(hào),這是一個(gè)離散的PAM階梯,它表的是原始的模擬信號(hào),而非數(shù)字代碼。電路的設(shè)計(jì)相對簡單,不過,它的兩個(gè)任務(wù)都要準(zhǔn)確地完成。各個(gè)采樣點(diǎn)必須精確地在正確的時(shí)刻被捕獲,被保持的數(shù)值也必須處于容差范圍之內(nèi)。在實(shí)際中,S/H功能是內(nèi)置在AD轉(zhuǎn)換器之中的。S/H電路也被稱為跟蹤保持(track hod)電路 時(shí) H ...
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58數(shù)字音頻技術(shù)(第6版 來自于時(shí) 的采樣指令 模擬 模擬 輸入 輸出 圖36:概念上的采樣保持電路包含一個(gè)開關(guān)和一個(gè)存儲(chǔ)元件,開關(guān)閉合時(shí)將對信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)基抖動(dòng)(ter)是指絕對定時(shí)上的任何變化。在此種情況下,采樣信號(hào)上的變化如圖3所示。時(shí)基抖動(dòng)給被采樣信號(hào)增添了噪聲和失真,在用來切換SH電路的時(shí)鐘中必須限制這種時(shí)基抖動(dòng)。在高幅度、高頻率的輸入信號(hào)下時(shí)基抖動(dòng)會(huì)特別...
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第3章數(shù)字音頻錄音59 捕獲時(shí) 3.8:捕獲時(shí)間和電壓跌落示意圖 在具體的S/H電路設(shè)計(jì)中 速的捕獲時(shí)間與較低的電壓跌落是相互矛盾的要求。為了得到快速的捕獲時(shí)間,電容的容值越小越好,這能獲得更快的充電時(shí)但是為了減小電壓 的跌落,應(yīng)該選用容值較大的電容,這樣才能在更長的時(shí)間里讓樣本電壓更好地維個(gè)恒 電平。不過,容值約為 的電容能滿足這兩方面的要求。此外 以考慮使用...
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6o數(shù)字音頻技術(shù)(第6版 本質(zhì)上,AD轉(zhuǎn)換器必須對被采樣的輸入信號(hào)進(jìn)行檢查,確定與樣本的數(shù)值最接近的量化級(jí),并輸出分配給該量化級(jí)的二進(jìn)制代碼所有務(wù)要在一個(gè)采樣周期(對于48 kHz的采樣頻率來說是20us)內(nèi)完成。所需的精度要求是相當(dāng)高的:對于16bit的精度來要達(dá)到15/1000000,18bit的精度要達(dá)到4/1000000,而20bit的精度則要達(dá)到1/1000000在傳統(tǒng)的AD...
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第3章數(shù)字音頻錄音61 實(shí)際值 0.001.252.503.755.00 508.7510.00 模擬輸 實(shí)際值 理想值 模擬輸入 理想值 000 模擬輸入(V) 圖3.9:A/D轉(zhuǎn)換器的性能可以用多種方式具體說明。 A)A/D轉(zhuǎn)換器的積分線性度指標(biāo) (B)A/D轉(zhuǎn)換器的差分線性度指標(biāo)。 ?。╟)A/D轉(zhuǎn)換器的絕對精度指標(biāo)
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62數(shù)字音頻技術(shù)(第6版 差分線性度(Differential Linearity)誤差是真實(shí)的量化臺(tái)階高度與理想的1LSB高度之間的差。 可以用各個(gè)轉(zhuǎn)換電壓之間的距離來測量,即各個(gè)輸入電壓臺(tái)階之間的寬度。差分線性度如圖9B所示。理想情況下,AD轉(zhuǎn)移函數(shù)的所有步進(jìn)臺(tái)階都應(yīng)該是1LSB寬。最大差分線性度誤差 ±1/2LSB意味著在輸出發(fā)生變化之前,輸入電壓可能增大或減小的量最小可以達(dá)...
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第3章數(shù)字音頻錄音63 動(dòng)態(tài)范圍也可以用來衡量轉(zhuǎn)換器的性能。動(dòng)態(tài)范圍是最大電平信號(hào)與本底噪聲之間的幅度范圍。在EA的技術(shù)規(guī)范中,動(dòng)態(tài)范圍通常都是通過讀取輸入幅度為60dB時(shí)的THD+N示數(shù)來測量的。所得的負(fù)值在取相反數(shù)以后加上60dB就得到了動(dòng)態(tài)范圍。同樣,信噪比(測量空轉(zhuǎn)時(shí)的通道噪 用滿刻度信號(hào)減去空轉(zhuǎn)噪聲來測量。為了保持一致性,可以使用CCT0.3300(單聲道)和CCTT0.33...